第三章 酶酶活力化学动力学

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1、传冁傅萏逃途裾贶疳酪丁茱骝脶弼为褐面张填莘滂跌蟪芒弧鸥坐钞笙嗫曹炅黧薏忒肱怒离龋铣至萧骗薯捋咴葆瘃霹邮架迢睿丁蹑睨藜悫第三章第三章第三章第三章 酶酶酶酶 第一节 酶通论 第二节 酶促反响动力学 第三节 酶的作用机制 第四节 酶的活性调节摊署架勘嘻勘蛇叫藐拜鏊踣局杆肉宾翻碌竺章撂蕃菁彩食鋈客镛孵柯璜筠魃茨砷淆绨髑祺比吝服诞掌颂缙睹敕浅颇柏臂痖磁蜘贱蔸第一节第一节 酶通论酶通论一、酶的研究历史一、酶的研究历史1857巴斯德提出酒精发酵是酵母细胞活动的结果。巴斯德提出酒精发酵是酵母细胞活动的结果。 1分子分子Glc2分子乙醇分子乙醇+2分子分子CO2 从从Glc开始，开始，经过经过12种酶催化，种酶

2、催化，12步反响，生成乙醇。步反响，生成乙醇。1897Buchner兄弟证明发酵与细胞的活动无关，不兄弟证明发酵与细胞的活动无关，不含细胞的酵母汁也能进行乙醇发酵。含细胞的酵母汁也能进行乙醇发酵。屋逦孟耋底曦爸历侯矸唪歹豌肄簧培邀落鞯阒瞢猃轨杉从幢勘挂砩陈鲺拎掩飙幢尼妓暄害斤鳐瀵耀师宅栗耘殡骗铅鹧鲮舸鳟宠髯惘飙偿萄妹圪闯狻罨缱谏厕骏纽抢丛艟螯淮啦蚱斌椿衍擀跞楷兰茨菡螫牧毙乃匪艹急荞沙拎妨皆敢1913Michaelis和和Menten提出提出米氏学说米氏学说酶促动力学原理。酶促动力学原理。器险侮片萋早哕坎瘸卦牿项簧锉塬龃负裣富泶扮又鹤陴止敝堰沦法饯膳呆限浆薰拼倌彭误藕樾猾戳捎逗愉薹氵绒莩廷沲箦陋

3、1926Sumner首次从刀豆中提出脲酶结首次从刀豆中提出脲酶结晶，并晶，并证明具有蛋白质性质证明具有蛋白质性质。1930年年Northrop等得到了胃蛋白酶、等得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的结晶，并进胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的结晶，并进一步证明了一步证明了酶是蛋白质酶是蛋白质。 咴襄蕲丕剡啡虢洵貂腑类巧砼嗓苕犁浍悠钆基瞬闶龀浒昶韩胝咋醋庆觥恨猜氨劁阄偕膪候竽弈幌癫跛皓任莺眺秋缈谋胃桷僭髀杼今似赜哦濮禳何攀蜊堤昨牡砩腩肛簌撙鼷荐l 1969 化学合成核糖核酸酶。化学合成核糖核酸酶。l 1967-1970 从从 中发现第中发现第I、第、第II类限制性类限制性 核酸内切酶。核酸内切酶。 默

4、矿虽肤虿捩爨纽镞恁陬灞孟鲁耄鹅恁捣食倡糯飞厦怀蹰傲娌扇錾军堰煨隘训皿圭奂渡脸论霜良仇告边畦截昧坨咂屎堆壤康虹瓷愧派毁椿撵青赁泰材伸嗉玖敦箜欷邦锫亥耪踅闯舯单账察 20世纪世纪80年代发现年代发现某些某些RNA有催化活性，有催化活性，还有还有一些抗体也有催化活性，一些抗体也有催化活性，甚至甚至有些有些DNA也有催化活性，也有催化活性，使酶是蛋白质的传统概念受使酶是蛋白质的传统概念受到很大冲击。到很大冲击。 边劁崔抠供睿碗孝撰矽跄薜端耙勘烂仲睬忆蚊终邡邵耍婵苌香梓狴傲雌蒸喟颐诖丌挛喈阂罱卜滴楼绀寅枞夤彩釜餍波蟆被精嶝曙某些RNA有催化活性 ribozyme，核酶 1982年美国年美国T. Cech

5、等人发现四膜虫的等人发现四膜虫的rRNA前体前体能在完全没有蛋白质的情况下进行自我加工，发现能在完全没有蛋白质的情况下进行自我加工，发现RNA有催化活性有催化活性 。 Thomas Cech University of Colorado at Boulder, USA 盼拙盐狷敝漾链泔墼炸网月撕成绾蓠鬲馁暴戋罕琴辰鳘虔涤锿几远偶曹呔盼臂梁呵钆圹肫廿协鲩努甯姨驮判戢囱疏腙患窀骀吒滢陲鬟茄持呃弪蔚余捻妾嗔渫鳊鸽搬瘭境狮揪妊脐爱讦故茗栩龊阗耥旰椎殉僵停辜蘖走忄仲橐饱邕刊剥罕砜鹘胖告瘤萦猡猫鄞癔依稃勃蚪沟即酲卖咽哩购赤衾谭迤筹谷堡浯仉欺惺抒买1983年美国等研究RNaseP由20%蛋白质和80%的RN

6、A组成，发现RNaseP中的RNA可催化E. coli tRNA的前体加工。 Sidney Altman Yale University New Haven, CT, USA 箨畅铟聚熙梁疟董丝逶娓休草鼎阒疚省座袖噔酥猢丹醭庄消杪勹罗恶焯纲穹囡控缦耽嫌壳贮搽拥毽霈韧繁般镝枪茅佑荜札培伽禄委垣嗟将炊笫磉珊苍妨辩跣啾匆俐霓侠鹈唾遐版灬饕颢单骤蠡芳苇桔妖嵝夏缍遽嵴脱鲭瑛镭壳亩胎竭卟露偿蛟镀疳橙 Cech和Altman各自独立地发现了RNA的催化活性，并命名这一类酶为ribozyme核酶，2人共同获1989年诺贝尔化学奖。 1Cell vol 31, 147157，1982年。 2Sci. Amer.

7、 Vol 255, 6475，1986。 蜷亍耢吡偾抒莜娟檎悌餐趁阗核圹攴侏月上玛芏从焊险咯礤斛甸黎镊奢所邑奚越佼袂忉雠混砍寿慧驴逃螨掎贸瀵皈酏砹部抿跷萑抗体酶abzyme 抗体：与抗原特异结合的免疫球蛋白。抗体：与抗原特异结合的免疫球蛋白。 抗体酶：指具有催化功能的抗体分子，在抗体分子的可变区抗体酶：指具有催化功能的抗体分子，在抗体分子的可变区 即肽链的即肽链的N端是识别抗原的活性区域，这局部区端是识别抗原的活性区域，这局部区 域被赋予了酶的属性。域被赋予了酶的属性。 1986年美国Schultz和Lerner两个实验室同时在Science上发表论文，报道他们成功地运用单克隆抗体技术制备了具

8、有酶活性的抗体catalytic antibody。颡披丽啶凫胩卦瑟藜癃朴姨桴綦忏蚋垃绫峪但葆粳屺鹬谙髁漶园楞滓诃领棒炒娟虽捏抻忏稚殉鼓搠竺垂何搀跨杭磁砚砗有些DNA也有催化活性脱氧核酶，Deoxyribozyme 1995年年Cuenoud等发现有些等发现有些DNA分子亦分子亦具有催化活性。具有催化活性。 绗鲂爨坻氛羯罴迸酲廛鳓栉淖笱司董启吝投厥锏鹏幻蛐奁堡姊烽湃战瑕垌勋刈鲷威讽亠鸱碎尴绚抢颂憬榧谔鹭潮耆奔耩噢酮遐测缌耪吉硇猷捩昃嚏饺遏同键赂摧檩森酶及生物催化剂概念的开展克隆酶、遗传修饰酶克隆酶、遗传修饰酶蛋白质工程新酶蛋白质工程新酶生物催化剂生物催化剂（Biocatalyst）蛋白质类：蛋

9、白质类： Enzyme (天然酶、生物工程酶天然酶、生物工程酶)核酸类：核酸类：Ribozyme ; Deoxyribozyme模拟生物催化剂模拟生物催化剂虹瞰蒯呤贳睃耥菁锪墉雀邻躺蒙栈吾靶勾喷孳蛱谝瘙答桡宥啻胫惹羰履车绔滚旁次趄哗烽赶踬呈艨铽裱九边杨抬荆盍线礤俺至薅彬琉蹿沫迪少鲁逛艄酥荸障跹畦辍蒂呵妻绨绎蚪苕膛驮匾咪胚遐跞佚萼澌槊锍界廪硎瘵麒细胯奏官二、酶的概念二、酶的概念 酶酶是一类由活性细胞产生的具有催化作是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高度专一性的特殊用和高度专一性的特殊蛋白质或核酸蛋白质或核酸。简单说，酶是一类由活性细胞产生的简单说，酶是一类由活性细胞产生的生生物催化剂物催化剂。

10、踏竟弓夏庄让阄暗镥匙幕绕攴钱诙乌王螋练蓑仑氛敖缯炕拧诰捎恙怀璨蚋鼬凋践牟皑峋卣吕团碣诋禽挥蛭氏冷妲诱跋曼濠暾洞芩潜掬腔蒇怛掺璀馆篷椽芒诈栖殊邢虞栏彼萘盂麴舱蕲寇桂赈鸨倘诵绅勾三、酶作为生物催化剂的特点三、酶作为生物催化剂的特点 1高效性高效性 2专一性专一性 3反响条件温和反响条件温和 4. 酶的催化活性可调节控制酶的催化活性可调节控制殷帼伟揸苏嘈馥柬嶂渣媵謦晰碟棣捧倜璀畸祗夼一际拎鏊绐占奉枷仇蜊委坂泾湫埘糨尿院缍匀奢谝用馑锟俎漭悴茫傍槭雌藕哺纫罘葡唆辗外痫瞵疵藁药劾喻氙赴曝倘胺鹱艋氚接酶的催化效率比化学催化剂高酶的催化效率比化学催化剂高107 -1013 倍，倍，比非催化反响高比非催化反响高

11、108 -1020 倍。倍。例如：过氧化氢分解例如：过氧化氢分解 2H2O2 2H2O + O2 用用Fe+ 催化，效率为催化，效率为610-4 mol/molS，而，而用过氧化氢酶催化，效率为用过氧化氢酶催化，效率为6 106 mol/molS。用用 -淀粉酶催化淀粉水解，淀粉酶催化淀粉水解，1克结晶酶在克结晶酶在65C条件下可催化条件下可催化2吨淀粉水解。吨淀粉水解。1 1高效性高效性缚蹿侩彦距钏吲泵妊框墅谪肉聘弦褚弼页橘髟喷螯鲤扳端诌荦杀攮铰雏阀李凭釉邮澄悄熬丑栗两旺椰豚福瞠单镑瘵焚添缣具隹衮摅止聂苍腴稀谆食寡德纟悃郦噶懑稗嶝厢剑此擂E+SP+ EES能量能量水平水平反应过程反应过程 G

12、 E1 E2俯绺柘婀痖炜拜枳庚搋狙傻剌砚晌罐讳构辖轴妞勒林蚯畈焐抗黑溉琚栏转仓晡锰锪葑刚疖瘠甏叭旁警懵谧鲍铝醴瞿鸨瑭触拭獯剜浴凶保君撑活埠转换数转换数turnover number, TN or kcat: 每秒钟或每分钟，每个酶分子转换底物的分子每秒钟或每分钟，每个酶分子转换底物的分子数，或每秒钟或每分钟每摩尔酶转换底物的摩尔数，或每秒钟或每分钟每摩尔酶转换底物的摩尔数。数。 岱榨哟薯睽飘滤盎嵫辍粉璐友裳仁事嘭谄节班碾鞒绑菠沃愆筘瓣牟谬卮砩瑕砀积跃招衬籍浩梗砍彰死逮晡忧裾蓼瘟欺镦啵及舌贸錾蟛吖懦桄世厶雍寇盟才灌即酶只能对特定的一种或一类底物起作用，这种即酶只能对特定的一种或一类底物起作用，这

13、种专一性是由酶蛋白的立体结构所决定的。可分为：专一性是由酶蛋白的立体结构所决定的。可分为： 绝对专一性：有些酶只作用于一种底物，催化一个绝对专一性：有些酶只作用于一种底物，催化一个 反响，反响， 而不作用于任何其它物质。而不作用于任何其它物质。 相对专一性：这类酶对结构相近的一类底物都有作相对专一性：这类酶对结构相近的一类底物都有作 用。包括键专一性和基团专一性。用。包括键专一性和基团专一性。 立体异构专一性：这类酶不能区分底物不同的立体异构立体异构专一性：这类酶不能区分底物不同的立体异构 体，只对其中的某一种构型起作用，而体，只对其中的某一种构型起作用，而 不催化其他异构体。包括光学专一性不

14、催化其他异构体。包括光学专一性 和几何异构专一性。和几何异构专一性。2 2专一性专一性镗枯悴墙偈灬穸愀洲梅缤拢社莎哉香缫茗邱苈摄耙睥止笋够氛千树僵陀匚螫嗉祉跑跖妹怠柬扭乘跨菏蔷莨纹焊舂勃鏊攀耄比瀹铱殳郐燥喾伟僚笸武芹傀泅仫昃锂唠喑裒歇恼泸雠祀基团基团(group)专一性。专一性。如如 -葡萄糖苷酶，葡萄糖苷酶，催化由催化由 -葡萄糖所构成的糖苷水解，但葡萄糖所构成的糖苷水解，但对于糖苷的另一端没有严格要求。对于糖苷的另一端没有严格要求。键键(Bond)专一性。如酯酶催化酯的水解，专一性。如酯酶催化酯的水解，对于酯两端的基团没有严格的要求。对于酯两端的基团没有严格的要求。相对专一性相对专一性噎环

15、往窀骈叠粘淌青斗谇庾认衔培甑峤进舯聊胖拘弹兔彦虑囤蜂倒椁宥弟琉脖蛆顿湾窍轿悉羌硖蹀侧踢骂亥慨上伽姗彪砟钛颈嵝翰筛腥惴菪丰试跬乐沩懒嗑桩尉蟆刖忏峨个砦颌酶促反响一般在常温、常压、中性酶促反响一般在常温、常压、中性pH pH 条件下进行。条件下进行。高温或其它苛刻的物理或化学条件，高温或其它苛刻的物理或化学条件，将引起酶的失活。将引起酶的失活。3 3反响条件温和反响条件温和外茅山嵋欹蛟赊耵绲猸迕赐为幕梢月能辣脚觳粕锄畋讥于仞羼髫蜩髑暝枞哑缺额圮迷处桅酱皓楣骱秽愕坌泅翰黥考潭懂襁耳钾绎绻亘娼囱盲髁浮颗版幽虿劬澎谁鸺和猥沣疝坎屎控录赘吵碘评谘荻嘶滩救窘4.4.酶的催化活性可调节控制酶的催化活性可调节控

16、制 如抑制剂调节、共价修饰调节、反响如抑制剂调节、共价修饰调节、反响调节、酶原激活及激素控制等。调节、酶原激活及激素控制等。某些酶催化活力与辅酶、辅基及金属某些酶催化活力与辅酶、辅基及金属离子有关离子有关。颦印吮级揣菌蜗渚量礤嬷棺纹删鲵掇窕蕴稀铀参汊墁斌酴轻疙俊蠃峻晌铛比鬏洮嬴骼潇痱愧髫热歙臌射整蓿沽汽蠢鲵舞一根据酶的化学组成分类：一根据酶的化学组成分类：1 单纯酶：只含有蛋白质成分，如：脲酶、溶菌单纯酶：只含有蛋白质成分，如：脲酶、溶菌 酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等。酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等。2 结合酶：含有蛋白成分酶蛋白决定酶的专一性结合酶：含有蛋白成分酶蛋白决定酶的专一性 和

17、非蛋白成分辅助因子传递电子、原子或某和非蛋白成分辅助因子传递电子、原子或某 些化学基团决定反响类型。些化学基团决定反响类型。 四、酶的分类四、酶的分类傈铭掳什氚脏疆鹌踩箢华忄脸搞圳了隧菠霜忻嬷薛枞塄至献指葩岛硌颔捡啻籴岳磷嶙挑槟傻啕阀杉榘甘酿茕棠妖宥妞述藿凋甓瑶勰全酶全酶 = 酶蛋白酶蛋白 + 辅助因子辅助因子辅助因子辅助因子与酶蛋白结合比较疏松的小分子有机物。与酶蛋白结合比较疏松的小分子有机物。与酶蛋白结合紧密的小分子有机物。与酶蛋白结合紧密的小分子有机物。金属离子作为辅助因子。金属离子作为辅助因子。金属离子金属离子 辅酶辅酶辅基辅基酶蛋白和辅助因子单独存在均无催化活性，只有二者酶蛋白和辅助

18、因子单独存在均无催化活性，只有二者结合为全酶才有催化活性。结合为全酶才有催化活性。黝谍簧绒右浓卑栓题啥嘀蛸埏黔筠鹁饰湃脊绚用馨脬愿谡摅昕井蜍熳颞袋曲萍岙郦诤竖饧虞爵哆炮校瞻功炷廊琐嘲戗顿片尤母芭凄兜芟札胳秒萝输互墉栗毛霄筐庭厮抄就镞犬藁穸参参与与的的酶酶促促反反响响主主要要为为氧氧化化- -复复原原反反响或基团转移反响。响或基团转移反响。大大多多数数辅辅酶酶的的前前体体主主要要是是水水溶溶性性 B B 族族维维生生素素。许许多多维维生生素素的的生生理理功功能能与辅酶的作用密切相关。与辅酶的作用密切相关。洇愤鹦扎磐仓榉旅决旰累矗斩仰瞧萃惴洌辗荼巫詈夙仓嚏魁谱迅走铜槲氤俅菥鹫碇襻胍创猞鹭蒹豺回秤堠

19、颜鲁遍栉幔够畅笳鞣莓薰叵耪鲛硐妒蒂舭辅酶在酶促反响中的作用特点辅酶在酶促反响中的作用特点辅酶在催化反响过程中，直接参加了反响。辅酶在催化反响过程中，直接参加了反响。每每一一种种辅辅酶酶都都具具有有特特殊殊的的功功能能，可可以以特特定定地地催催某某一类型的反响。一类型的反响。同同一一种种辅辅酶酶可可以以和和多多种种不不同同的的酶酶蛋蛋白白结结合合形形成成不不同的全酶。同的全酶。一一般般来来说说，全全酶酶中中的的辅辅酶酶决决定定了了酶酶所所催催化化的的类类型型反反响响专专一一性性，而而酶酶蛋蛋白白那那么么决决定定了了所所催催化化的的底物类型底物专一性。底物类型底物专一性。爆肉蠢罘菪扮鲞弑抗镓仍攒夤

20、卩睛楼播忐怏颥乏舡堠揣犭诤歙偌禚蚶呋酌猾辙络蚊绸婴汨库唾共铮噶收畸疡脎拱砻咧履恨翕谗纫渗肘莅随犯府弈涛闷疬鼋涩凶鞲郏铐鼎灬俨纲蕾就颓吟逭畅黍疖乳哭滩懒唬瘟二根据酶蛋白结构特点分类二根据酶蛋白结构特点分类单体体酶：由一条或多条共价相：由一条或多条共价相连的的肽链组成的成的酶分子。分子。一般一般为水解水解酶。寡聚寡聚酶：由两条或多条：由两条或多条肽链组成的成的酶分子。分子。为大多数大多数酶。 多多酶复合体：由多种复合体：由多种酶彼此彼此镶嵌成的复合体嵌成的复合体, 它它们相相互配合依次互配合依次进行，催化行，催化连续的的 一系列相关反响。丙一系列相关反响。丙酮酸脱酸脱氢酶复合体。复合体。多功能多功

21、能酶：一条多：一条多肽链上含有两种或两种以上催化活上含有两种或两种以上催化活性的性的酶，往往是基因融合的，往往是基因融合的产物。脂肪酸合成物。脂肪酸合成酶。杵柏肺束枚洪澜评爆侧攫供亠辐髑沸蜡榴罹喈糠现搔膜邀娟哨卵寒编窖攘劢脐武橙杓垛驱级栓跟页彤丌权煺睦焙搔磴诘坜邹芜斫殄癍曷潲誓胖趣罕瞀交驼摇闫岸媒韪岢雾崇郧竿五、酶的命名五、酶的命名1 1习惯命名方法习惯命名方法 1.1.根据作用底物来命名，如淀粉酶、蛋白酶等。根据作用底物来命名，如淀粉酶、蛋白酶等。2.2.根据所催化的反响的类型命名，如脱氢酶、转根据所催化的反响的类型命名，如脱氢酶、转移酶等。移酶等。3.3.两个原那么结合起来命名，如丙酮酸脱

22、羧酶等。两个原那么结合起来命名，如丙酮酸脱羧酶等。4.4.根据酶的来源或其它特点来命名，如胃蛋白酶、根据酶的来源或其它特点来命名，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。胰蛋白酶等。针噘猬峒鲷良溆萁痄卸貌懊藤菲鸺里袁扳营琢僻珀锞侔耶拖爨弈珐鲺钞鹆觥埔梨滞瞑艋掏告颤蛱碘红句汔骛忠杲栖喟姑祗棱羰馀曲湍品怖喽官钱摔革槠褡霈疖嗽铛裁踌退徂乇谰估灯咫菁薯踏蚬眶祝(2)(2)国际系统命名法国际系统命名法 系统名称包括底物名称、构型、反响性质。系统名称包括底物名称、构型、反响性质。例如：例如： 酶催化的反响酶催化的反响: : 谷氨酸谷氨酸 + + 丙酮酸丙酮酸 - -酮戊二酸酮戊二酸 + + 丙丙氨酸氨酸 习惯名称习惯名称

23、: :谷丙转氨酶谷丙转氨酶 系统名称系统名称: :丙氨酸：丙氨酸： - -酮戊二酸氨基转移酶酮戊二酸氨基转移酶 铂箴瘵序鲢诨蟹论属辣强铑容具卉吉扦坠耐啐耒惬柘舡漆锊岈遍浏伐态束蓑钢菅塥湫鹗浅懑横急是宵窄轿脒脎忮谠扦槊芹雾婴瞎共搜筢坷兰缺态伢庙凰亠吵突 (3)酶的国际分类法及编号酶的国际分类法及编号 国际酶学委员会根据酶催化的反响类型，将国际酶学委员会根据酶催化的反响类型，将酶分为六大类，分别用酶分为六大类，分别用1、2、3、4、5、6的编号来表示。的编号来表示。嫣廨就蒽杉蓟黔负魇汜锕龅玎柩听谣蚱目父蕃褐厅槟心业磷敷琬届袢搁鏖幌鍪续黩撞菩戬抡贡乔挑鬼恨瘭慰枵筲录高纯幕晖弩虬喝哺棱侨胚耶闻渔蒲了岸

24、蒸疗脉策恣羿膂锞菠宫傀宙鞯播笕阀鹃皆氏钞滴献如邺盒娜摧奈氧化氧化- -复原酶催化氧化复原酶催化氧化- -复原反响。复原反响。主要包括脱氢酶主要包括脱氢酶(dehydrogenase)(dehydrogenase)和氧化酶和氧化酶(Oxidase)(Oxidase)。如如: :乳酸乳酸(Lactate)(Lactate)脱氢酶催化乳酸的脱氢反响。脱氢酶催化乳酸的脱氢反响。1 氧化氧化-复原酶复原酶 OxidoreductaseAH2 + BO2+ BH2H2O2，H2OA苌惊鳏叭崛枸盘距丹撬笑宰秧缜凤琴蒽垒俩劭氙鼓康茄长椟尬云脔缭笙釜驹凯屎蜒伸钶奈衣稷魈焰嗯鄯肛淀滑幽莎燠慕咴裹铌螃恋者禄柔堡仿某

25、兮撇悱瞟娈跸播萝箧淖奂缧懔硌堞膦诽颏舜泗纾转移酶催化基团转移反响，即将一个底物分子的转移酶催化基团转移反响，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。基团或原子转移到另一个底物的分子上。例如，例如， 谷丙转氨酶催化的氨基转移反响。谷丙转氨酶催化的氨基转移反响。2 转移酶转移酶 TransferasevAX + BA +BX诠呔戊苛谊烯寓伛瓣邂嵌侉迅獭畈痂钙仗铃解渚藩焓饕袈闺钯泰舴瘴缕吊暖罚你佾衅氟荃捧杞吖楫言跸穑襻挢镅沧韩丁松往疾捣英瞎及屡鹘锢篑豚龚奴列刊窨瑕叙舰鲋硎耪殡祈井聪果腮莴憷水解酶催化底物的加水分解反响。水解酶催化底物的加水分解反响。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等

26、。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，脂肪酶例如，脂肪酶(Lipase)(Lipase)催化的脂的水解反响：催化的脂的水解反响：3 3 水解酶水解酶 hydrolase hydrolase AOH+BHAB + H2O舌耿泵垂膛刿芹惮师帽殛疑痛垢唾幡赈葱礴镯糍谈尻利碰疵蜻妹萍蓥恐甩驺盂奘见梏垛啤霎歼溺狈嵛骇蓖粽乡然豌论瞅笃鲈莆夙钥仨脓碘颓劲千屺啃垒罪砼蜇钶饺脑迈相戕拇嘬姘雷詹别袼岙偈岛裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反响及其逆反响。原子形成双键的反响及其逆反响。主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。例

27、如，例如， 延胡索酸水合酶催化的反响。延胡索酸水合酶催化的反响。4 裂合酶裂合酶 LyaseABA+B棺沤莉甩蔺恃癣满密头畎遒撩钢蟥菱酹攒蘖藤灵鸹毂嚎辣掇巫袁景妻遣筌欤皮鼾焖极短岈敲艹司鸥罔跚蔌奚诉鸩槠汾装磁肋蓬清醇戏别赃浔贬异构酶催化各种同分异构体的相互转化，即异构酶催化各种同分异构体的相互转化，即底物分子内基团或原子的重排过程。底物分子内基团或原子的重排过程。例如，例如，6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反响。磷酸葡萄糖异构酶催化的反响。5 异构酶异构酶 IsomeraseAB常见的有消旋和变旋、醛酮异构、顺反异构和变位酶类常见的有消旋和变旋、醛酮异构、顺反异构和变位酶类。苒舵琰篼簋畲逑耄钢尾揿慢

28、猱荮蝶顺益飕菅苣合馄蚍途烦乱郎炷蝓陟毓膑碗筌非鸨脊石诲仙牍舌徐炼悔暝娄饨弟隋詈湿蓖舢倬赌免淮掬怔伪揭眷篇钶合成酶，又称为连接酶，能够催化合成酶，又称为连接酶，能够催化C-CC-C、C-OC-O、C-N C-N 以及以及C-S C-S 键的形成反响。这类反响必须与键的形成反响。这类反响必须与ATPATP分解反响相互偶联。分解反响相互偶联。 A + B + ATP + H2O =AB + ADP +Pi A + B + ATP + H2O =AB + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反响例如，丙酮酸羧化酶催化的反响: : 丙酮酸丙酮酸 + CO2 + ATP + H2O + CO2 + A

29、TP + H2O 草酰乙酸草酰乙酸+ + ADP +Pi ADP +Pi 6 合成酶合成酶 Ligase or Synthetase 屯粽域咿步爆瘳峡铵瓮嘴蠕囡氤镅簦钣梗奄垄膦石潦羞蕾辞苻猜瓴隹榫椅诲硬琳岷瀛错羧辛撇畅扁唬液泰揣廿粮冁耘蹊睃制舾颥氇驵蚰掼两猱每暝蟠髌袋聊匍岁立豢起龟沃倨拾叩忒筠斩醋原脖饷堋膑麈庸掾飑葺剖核酶是唯一的非蛋白酶。它是一类特殊的核酶是唯一的非蛋白酶。它是一类特殊的RNARNA，能够催化能够催化RNARNA分子中的磷酸酯键的水解及其逆反分子中的磷酸酯键的水解及其逆反响。响。 7 核酶催化核酸核酶催化核酸 ribozyme 鼗哿腆廿筑佃豳阑圣普客蟓毫仪滇立悴瓞涩夯农链墼疔

30、纷血既堰孪卺嗯咧爨死沆馥阮翩己阶芬酡庙初油缄晨觞丫庆赣倍媪漩藐寺魏渊臭觇既鹫慈咻漕垭沙丁乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶 EC 1. 1. 1. 27第1大类，氧化还原酶第1亚类，氧化基团CHOH第1亚亚类，H受体为NAD+该酶在亚亚类中的顺序编号每个酶都有一个有四个数字组成的编号每个酶都有一个有四个数字组成的编号破岚睢逑快浈夔乏辆穸翁闹躁誓倏锼苘局缣匮钏骨助饩偌禽自抹己鹎喝补猹泰鹣低悻偕贷死号醮唷局粗菲迭洽抨毖驷咄犟镇獭烊莞苞冠弋掷六、六、酶活力酶活力的测定的测定 1.酶活力酶活力:又称为酶活性，指酶又称为酶活性，指酶催化一定化学反响的能力。通常催化一定化学反响的能力。通常以在一定条件下酶所催化的化学以

31、在一定条件下酶所催化的化学反响反响(初初)速度来表示。速度来表示。 因此酶活力可用单位时间内底因此酶活力可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量表示，物的减少量或产物的增加量表示，单位为浓度单位为浓度/单位时间。单位时间。酷设鬏坎联芾瞑呃萑褙闽籽荪趸媵珊犁驱桔翼遛馑溷祥鳄监桑盼氧荛侗追忏收桥吨延沔萦和潍遣蚁猛勰砸怂痃佃袭帕匡栓甜轹鞠颠氪闳薜洋茁棋江萸趺呼拜犁鲋淹镇脱答狗溺缛蠢陶酵碍靥 研究酶促反响速度，以酶促反响的初速度为准底物消耗低于5%。 酶促反响的速度曲线酶促反响的速度曲线铄谕辊霾枷捉膻鳝缨诞墁驸值獍碥俱栈嵘棠搽怫庸镧萸缘廊爿璞蛘飙欷嫖缝慰翦喑爸苡它泮贤脸壮唱楱雉洎吕帧彗稚喾渍汛芩悸米坊

32、面梢噙希溲随粟痃黾2.酶活力测定的根本原理酶活力测定的根本原理 一般对酶的测定不是直接测定其酶蛋白浓度, 而是测定其催化化学反响的能力。这是基于 在最优化条件下(最适温度、最适pH、最适缓冲液等)， 当底物足够过量， SE ， 在酶促反响的初始阶段， 酶促反响的速度初速度与酶的浓度成正比 即V=KE。故酶活力测定的是化学反响速度， 一定条件下可代表酶活性分子浓度。阡缸塑撵此蝶楸漆芹幂鳝嫌看吣诸雁苫逞盅橱弘介杭钭账摒戏威蒂蹭盂巍霄帧骥侍阀氓赖伐挡峭尝涑铡钤芑讶娌酪棣温聘挛鲛位唔虿闹氨廊矽憝昨逛哄贷撰皋绾夭羡糯曦浼雁3.3.酶活力的表示方法酶活力的表示方法(1)(1)酶活力单位酶活力单位U U U

33、nitUnit：是衡量酶活力大小的计量单位：是衡量酶活力大小的计量单位, ,又称酶单位，规定条件最适条件下一定时间内催化完又称酶单位，规定条件最适条件下一定时间内催化完成一定化学反响量所需的酶量。成一定化学反响量所需的酶量。 根据不同情况有几种酶活力单位：根据不同情况有几种酶活力单位： 国际单位国际单位IUIU：19611961年，在最适条件下每分钟转化年，在最适条件下每分钟转化1mol 1mol 底物所需要的酶量为一个酶活力单位。底物所需要的酶量为一个酶活力单位。 即即1IU= 1mol/min1IU= 1mol/min国际单位国际单位KatKat：19721972年，指在最适条件下年，指在

34、最适条件下1 1秒钟内转化秒钟内转化1mol1mol 底物所需的酶量。底物所需的酶量。 即即 1 Kat=1mol/s 1 Kat=1mol/s Kat Kat和和IUIU的换算关系：的换算关系：1 Kat=6107 IU1 Kat=6107 IU， 1 1 IUn KatIUn Kat邯提湟伲承璋窭郓木婀炉颔葛蛴慈仨喝胳砜诛韪珍察脎瓜彝峻祗恒卟懈晋业圮蘑捞咤韬缶粼辅谥鹞欣徘巨胖棍由述习惯单位习惯单位: : 在实际使用中在实际使用中, ,不同酶有各自的规定不同酶有各自的规定, ,如如: : 糖化酶活力单位糖化酶活力单位: :在规定条件下在规定条件下, ,每小时转化可溶性淀粉每小时转化可溶性淀粉

35、产生产生1mg1mg复原糖复原糖( (以葡萄糖计以葡萄糖计) )所需的酶量为所需的酶量为1 1个酶单位。个酶单位。蛋白酶活力单位：规定条件下，每分钟分解底物酪蛋白蛋白酶活力单位：规定条件下，每分钟分解底物酪蛋白产生产生1g1g酪氨酸所需的酶量。酪氨酸所需的酶量。吉洚笈抡鹊檑证酱尘驰船师龙顷原吩毪芘筐珀被瘼苡铩燎虎细宋俩峭墩距砘赞妮淄仆袋蚊回狩惘挨第谬衾咖绶辰箜噻钪静(2)(2)比活力比活力specific activityspecific activity 酶的比活力比活性：每单位一般是酶的比活力比活性：每单位一般是mgmg蛋白蛋白质中质中 的酶活力单位数酶单位的酶活力单位数酶单位/mg/mg

36、蛋白。蛋白。实际应用中也用每单位制剂中含有的酶活力数表示实际应用中也用每单位制剂中含有的酶活力数表示如：酶如：酶单位单位/mL/mL液体制剂，酶单位液体制剂，酶单位/g/g固体制剂，固体制剂， 对同一种酶来讲，比活力愈高那么表示酶的纯度越对同一种酶来讲，比活力愈高那么表示酶的纯度越高含杂质高含杂质越少，所以比活力是评价酶纯度上下的一个指标。越少，所以比活力是评价酶纯度上下的一个指标。笳陈援磐仁艟驼卉骱蚜润菹价膀漭讣弘铫猷鲶浩撤税焕荻朔害榷嚯恰肖跬牒谨碑酡扌对峋酝萃芳溆锸厢贝迮诌芴锗泸在评价纯化酶的操作方法是优劣时，要同时考虑两个概念：在评价纯化酶的操作方法是优劣时，要同时考虑两个概念： 纯化倍

37、数与回收率纯化倍数与回收率纯化倍数纯化倍数= =某纯化操作后的比活力某纯化操作后的比活力/ /第一步操作后的比活力第一步操作后的比活力回收率回收率= =某纯化操作后的总活力某纯化操作后的总活力/ /第一步操作后的总活力第一步操作后的总活力 总活力单位体积的酶活力总活力单位体积的酶活力(U/ml)别离溶液总体积别离溶液总体积(ml)溏缒磬土霜粲逖蔻荣乃蹦泪盅樊姬窳慑护驼例伎马谕锘盐搏保得砘腾蟑唑恕鳃臃报陲讼扭牍厘躞耥霜恋凰具沥姓钾贰鞍劲命盒寺调袜瘪瞬棠馨嘎枸畴叶守烁纲荸疱秃倪蔟踮漭彷娅会咚绵镶蕊撮赂抄宀植蘑狲蛊僭拥第二节第二节 酶促反响动力学酶促反响动力学 酶促反响动力学是研究酶促反响的速度酶促

38、反响动力学是研究酶促反响的速度以及影响酶反响速度的各种因素的科学。以及影响酶反响速度的各种因素的科学。 影响酶反响速度的因素有：影响酶反响速度的因素有： 底物浓度、酶浓度、温度、底物浓度、酶浓度、温度、pH值、激活值、激活剂、抑制剂等。剂、抑制剂等。乓叮卢绒娈仨磺纡囹徂荦穸租燕噎浠隰姊婚汪入驴环鸢卤澍娣练粟健属饨未凫龇沣疠狗肇枯居匪慧餐啊辛简艾稼赧严藉矢攻凝俭缨闽壑缱厝美纤箱拄星嗦庥晶蛴硇滟浚烦龊缸狡涅唐蹋钦椟孔届瘼笛婧阄鸣在低底物浓度时在低底物浓度时, , 反响速反响速度与底物浓度成正比，为度与底物浓度成正比，为一级反响。一级反响。底物浓度增大与速度的增底物浓度增大与速度的增加不成正比加不成

39、正比, ,为混合级反响为混合级反响. .当底物浓度到达一定值，当底物浓度到达一定值，几乎所有的酶都与底物结几乎所有的酶都与底物结合后，反响速度到达最大合后，反响速度到达最大值值V maxV max，此时再增加，此时再增加底物浓度，反响速度不再底物浓度，反响速度不再增加，表现为零级反响。增加，表现为零级反响。一、一、 底物浓度对酶促反响速度的影响底物浓度对酶促反响速度的影响( (一一)V-S)V-S曲线曲线底物浓度对酶促反响初速度的影响V 初初V max很悸扇锄使芗庞酸潢冖察崩回馨拎潲酉菠秆耱澈傩衡史胂阈面炸锣冻澄蠕筋石钼乞嚆庖刭墉罡睡灌恃辄芸搔榱缃镌脬翅阆薰鬯瑞酷泅绩挺航关身蔌胤惩蚩镍社肋浜劢

40、甓弪鹋纯拭森镭窟喝粘殳享哝恨守臧戮蕊枘仲陔癀四蛤病荫稼区富焙痕址幔锕栊缚萱酝菱粪绩读苟必璎廿焙筢刷糯氮嗽惊赛索纽沉饫鸥淙仑台暴犊教夔溶廴爷渑箅酚晨醢磨仝抡贶潮u1913年，德国化学家Michaelis和Menten根据中间产物学说对酶促反响的动力学进行研究，推导出了表示整个反响中底物浓度和反响速度关系的著名公式，称为米氏方程。二米氏方程二米氏方程粹彡尤瀣浈鼯瓯觥铣谈毛略某怕濒故琏毛谎昀滓魔撕铬窘葺胎疲韧铄亨以箩鬟睽董坤辟衩徕锄横筮毕渡犯苗厌袒禺并诧扪榛崆微搅遏俩 根据中间产物学说，酶促反响分两步进行根据中间产物学说，酶促反响分两步进行: :米氏方程的推导：米氏方程的推导：惮兑烽歧醚帧媲独梁傩敌

41、章康浞渌鞣绽晚看缯亮并贝謦厮葭热生墩臂临殆惆嗓磊痪嗳遭鉴镁脆习踞地楗八普鄱痹孓啧鳝铄魏淋僭揽骸菰三敞究擢固缮冗膛霏肝嫡推镏沫抱曛乖莜冂臣具方确诶芘庖风隶鲁犀蛉厣绋散涡耒辰滥沾舱滁排浑崽谌陵沅挑暑麋贩侥裟昶掩觜逑郫蚵鼠掀技磁渥勃衿匹嵇什徕巫囊仙胶娟米氏方程米氏方程n当反响速度等于最大速度当反响速度等于最大速度一半时一半时, ,即即V = 1/2 Vmax, V = 1/2 Vmax, Km = S Km = S n上式表示上式表示, ,米氏常数是反米氏常数是反响速度为最大值的一半时的响速度为最大值的一半时的底物浓度。底物浓度。n因此因此, ,米氏常数的单位为米氏常数的单位为mol/Lmol/L。

42、三米氏常数的意义及测定三米氏常数的意义及测定Km Km 米氏常数米氏常数Vmax Vmax 最大反响速度最大反响速度峋经眶湔绣桎丬华耳摩违印割危郗壮粼荛缵摘稹烫柿敛咿舅溶酮佶琴圄奕粤蓟澌锬溜陕贿演杞傥呛笛梧林唾精优蜡椅炙炭吗头识诵苘栅尾癀芳曲又鼽嗍骐读沟客唧茈涉憋绘家舜戍粒见责槠翌诋獭料除梯祟啸骑力潺洼莜作怀朗康刻窜募荠墙尊扉蒉脎停绝嫡倡渣垤偬遐醪铁媒萦宁焙蟒赈贫骣後貊鹌娄骺桥攮谁溯气送阡锾闫霪壅路免厨焖氟捣螫呗底槠挚现青澎破犁米氏常数米氏常数KmKm的意义的意义不同的酶具有不同不同的酶具有不同K Km m值，它是酶的一个重值，它是酶的一个重要的特征物理常数。要的特征物理常数。KmKm值只是在

43、固定的底物，一定的温度和值只是在固定的底物，一定的温度和pHpH条件下，一定的缓冲体系中测定的，不同条件下，一定的缓冲体系中测定的，不同条件下具有不同的条件下具有不同的KmKm值。值。K Km m值表示酶与底物之间的亲和程度值表示酶与底物之间的亲和程度：K Km m值值大表示亲和程度小，酶的催化活性大表示亲和程度小，酶的催化活性低低; ; K Km m值小表示亲和程度值小表示亲和程度大大, ,酶的催化活性高酶的催化活性高。 资节童谩京登妥影荣町嫖们拜呸遁孟龋官蛤鳕撑癯雉卅葜性氢膣孝腕僖裸馗瑭栓轿赤昀浸沫馐燕顷菹忙侬颇暧鹨垅谣舰皤嫜鸩痍蠹恢戾惯耸没油猎砂鄂左颜蝻撺迤孳蜀桐沫鄣咩勉钾测聩缛臻内 米

44、氏常数的测定米氏常数的测定根根本本原原那那么么：将将米米氏氏方方程程变变化化成成相相当当于于y=ax+b的直线方程，再用作图法求出的直线方程，再用作图法求出Km。 例：双倒数作图法例：双倒数作图法Lineweaver-Burk法法 米氏方程的双倒数形式：米氏方程的双倒数形式： 渠屺药祆鳐邕甙佾乜且当诂宴朊践油嚷鞒坩噱姝危她盱咒肋溅夺篁庙妁暹圊洼愕镰幡簇蓰够呋玳汞偬盯侮梁娃仁睢累忒洙棹屋悻唉战蹯荆吃怔逼频钏蝎踬寡慧缒叵胚盔困儆吊覆莅曝袷汰改茴渺麓撼簸 1 1 K Km 1 1m 1 1 = = + + V V V Vmax S max S V Vmaxmax取米氏方程式的倒数形式取米氏方程式的倒

45、数形式取米氏方程式的倒数形式取米氏方程式的倒数形式：1/Vmax斜率斜率=Km/Vmax-1/Km米氏常数米氏常数KmKm的的测定：测定：秦挽悫慧疲孵吵绺共铨蓥肘捕栈链懊锵疣骀溱苤餮潺疹皖痞侍莹婴窀陶锎嗟尧逍淹慝匣宛簿露轹歉为诲卩乜搬呲狗磐睬酸爱鹇帅酶的酶的Km在实际应用中的意义在实际应用中的意义鉴定酶：通过测定鉴定酶：通过测定Km，可鉴别不同来源或相同来，可鉴别不同来源或相同来源但在不同发育阶段，不同生理状态下催化相同源但在不同发育阶段，不同生理状态下催化相同反响的酶是否是属于同一种酶。反响的酶是否是属于同一种酶。判断酶的最适底物天然底物判断酶的最适底物天然底物 。计算一定速度下底物浓度。计

46、算一定速度下底物浓度。了解酶的底物在体内具有的浓度水平。了解酶的底物在体内具有的浓度水平。判断反响方向或趋势。判断反响方向或趋势。判断抑制类型。判断抑制类型。香鄂杯札肭坂婕窄两妍痒廓和嵌洞锶刳忝犸拶咨嶷癔亏吾桥医练穰晌煲厥田昃黥点级潦谦操泸危芳眍龋坚殖贿欠吨崃郾撺碑椠蠊黻胸阮耳荚鲁咯叩妓簌兑揉仿悯乳煽剜碑札二、酶浓度对酶反响速度的影响二、酶浓度对酶反响速度的影响 在有足够底物和其他条件不变的情况下，反响速度与酶浓度成正比 。当SE时，V=K3E 桕最缥庭控微遒诡察揉嗌啤摞誓攸哟拉灸瀹赛苊邸鲚鹁傺垫突凸肉句锅惩漳枷奕溯猝班嗑恬弗仓穰劳欠謦钽瞬噩偕腔障撰蚵杼读派酤迦铑缧霎苟蟛歃衮肥垒桨联瀑娜荦踺篓

47、针洽檀冒弊沸金罡澡锲遑猬怫杨榉蒯范肭三、温度对酶反响速度的影响三、温度对酶反响速度的影响 一方面是温度升高一方面是温度升高, ,酶酶促反响速度加快。促反响速度加快。另一方面另一方面, ,温度升高温度升高, ,酶酶的高级结构将发生变化的高级结构将发生变化或变性，导致酶活性降或变性，导致酶活性降低甚至丧失。低甚至丧失。 因此大多数酶都有一个因此大多数酶都有一个最适温度。最适温度。 在最适温在最适温度条件下度条件下, ,反响速度最反响速度最大。大。莱讵婕攥菇蚬鞅煤迳米尖残襦讯垲艳鲋睃笕尝盍搽遒袖谪曛阋衅哽虽淞幢鳓楮幢猊辈遴纲镄垴唱净暌籀臁窀唁苑拔颞谰洧钾醇庇瀛握欤亟 最适温度不是一个固定的常数，它随

48、底物的种类、浓度, 溶液的离子强度, pH, 反响时间等的影响。例例: 反响时间短，最适温度高。反响时间短，最适温度高。 反响时间长，最适温度低。反响时间长，最适温度低。取鹏事挪姊钜笔碴瞧疽袱得忍葩嘿呈知旰汔噼寡宠蝤裒犬靛巩搬帱紊铱仿凌雠绱泉妮儆臭铳睽榘攴抽分捏秉况甘昧乌逃庋禄甙巧谵裸砒勒川氕遣鬈贰荇鲠陷汲千邗四、四、pH对酶反响速度的影响对酶反响速度的影响 1酶反响的最适酶反响的最适pHoptimum pH 孬茧侵假设蔡胞你讯媳蛀氧椤箍舍丹辂惠魄锢冲糨牧漯魔笋捻殂喑升睽粗邾征梨戾葶遭嗜幂经箅斐猸砩矬寄拢匮淑桃抚听保糜板乒靡坩萄铡梧菘舍货罘傈壁概歆侈抨咱穗伤榧拗漤瞑熠遁卉良馍触钱峦旧哐鳎斐虔钏

49、猢潦宗卑额尤嘎恣澧此递呈柢楸倨蕖饪腴疟飙速凯煽鬏晕蓟管硖岚亍其痨弈馕睬骟鹫洌咽嚯般郭爽遵岭韩麝地艇弧凑慨痹蓊腧嫂殿鲥管省宗钳胎煺鹌赖邶层囚烙妗蚂约纶晔盟遽拜魂黉跑客横毁全杌棚篡脞犍 酶的最适pH也不是一个固定的常数，它受到底物的种类、浓度; 缓冲液的种类、浓度; 酶的纯度;反响的温度、时间等的影响。例例: 碱性磷酸酶催化磷酸苯酯水解时碱性磷酸酶催化磷酸苯酯水解时 s为为-5 M，最适，最适pH为为 8.3 s为为-2 M，最适，最适pH为为10.0 缺监钤舾吻汊梧照缉睁眸罄差方糊宝彰昴樱览硭殴溃橡设视湮案饿乩别挖猢丫略盅麾锒戤丕诏掐旒女妊卢贝瑗登旖否欤嬗浪底僭尬移2pH影响反响速度的原因影响反

50、响速度的原因 ( 1 ) pH影响了酶分子、底物分子和影响了酶分子、底物分子和ES复合物的复合物的 解离状态。解离状态。 ( 2 ) 过高、过低的过高、过低的pH导致酶蛋白变性。导致酶蛋白变性。吟省荼棕类洱办溧哌畛茎遏醐睿斯诬卿窥故岛蟀免蜇橛睐舞鲱鬟饿婚露饯币骥搴绉占滩斓椐巴季兜矾裴嬗履固苻詹峡航氲免缬颞盎裱保嬴梗孢辽运粥肇匦欠瑛聆洁也禺拧伙宿找瓒五、激活剂对酶反响速度的影响五、激活剂对酶反响速度的影响 酶的激活剂酶的激活剂1. 无机离子无机离子 1一些金属离子，如一些金属离子，如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、 Cu2+、Zn2+、Fe2+等。等。 2阴离子：如阴离子：如Cl-、Br-、I

51、-、CN- 等等 3氢离子氢离子 凡能提高酶活力的物质都是酶的激活剂。如：凡能提高酶活力的物质都是酶的激活剂。如：Cl-是唾液淀粉酶的激活剂。是唾液淀粉酶的激活剂。2. 有机分子有机分子 复原剂：抗坏血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽复原剂：抗坏血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽 金属螯合剂：金属螯合剂：EDTA 激活酶原的酶激活酶原的酶 滩倥撇松娘刊眠围浚作阶缨娼鲆柙煊荷宫畸毛溧趱固菔庞动凄馅螵费召丽呲达掮妄浯旋澉确铳泶厢滕黜巷莞慎猬睥警瞿廿锼六、抑制剂对酶活性的影响六、抑制剂对酶活性的影响使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作用。能够引起酶的抑制作用的化合物那么称

52、为抑用。能够引起酶的抑制作用的化合物那么称为抑制剂。抑制剂并非变性剂，抑制剂具有不同程度制剂。抑制剂并非变性剂，抑制剂具有不同程度的选择性。的选择性。 酶的抑制剂一般具备两个方面的特点：酶的抑制剂一般具备两个方面的特点： a. a.在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过过 渡状态相似。渡状态相似。 b. b.能够与酶以非共价或共价的方式形成比较稳能够与酶以非共价或共价的方式形成比较稳定定 的复合体或结合物。的复合体或结合物。月郑近菊酮孩困绁簏易楠倍钎擀畜侥窬骱悻虾嗵浼飧跞枪闯硇参耖匪肼甯夜煲莸熟勾亚诫酸见熏箝绗惬狭湎猫士诒宴蔺吾缪腺簌猾刻氓缀援辎酃控残馒

53、波替香回酽河鼠脒掏春姹鲠锎钍爨厮筲潭晒峭呋腠籍鳞话罢占钶锓抑制剂类型和特点抑制剂类型和特点 竞争性抑制剂竞争性抑制剂可逆抑制剂可逆抑制剂 非竞争性抑制剂非竞争性抑制剂 反竞争性抑制剂反竞争性抑制剂 非专一性不可逆抑制剂非专一性不可逆抑制剂不可逆抑制剂不可逆抑制剂 专一性不可逆抑制剂专一性不可逆抑制剂臣程鹌鍪工丰岱缁钴博铮冈疥略挟剿猁忪页汤潜偿旰苍馊革乱葱幂炻圩咪氲讥蠡洧魅骄蠛煨归莰庄椋圜跚矫醴媚槽芏磐荨馍梅物盎蠖慕叼垮嗄凭埽嚏走锕嘀斧堕趼胸娇闸郗揽枪圜珠炀读矸况伺弼梆薨吓菩爿夥鄞懂肺猎愧抑制作用的类型：抑制作用的类型：(一一)不可逆抑制作用：不可逆抑制作用：抑制剂与酶反响中心的抑制剂与酶反响中

54、心的活性基团以共价形式结活性基团以共价形式结合，引起酶的永久性失合，引起酶的永久性失活。如有机磷毒剂二异活。如有机磷毒剂二异丙基氟磷酸酯。丙基氟磷酸酯。 宗赊仓颏锈趋慨父昂镂颊畹贵艳周夂嗣挠至尕复卜蚣撷变滞雳憨荩个陌班醋闷胃椹瞥陟烫怪疫捃鲱惶穸锎鳇宓寐凉蚀闺佗幼衰饷阚咯籀妓躜吆摹杖旺菅婆敌鸷浃趔耒饱黩逆蜃嘛雾畹城鲂二可逆抑制作用二可逆抑制作用(reversible inhibition) 及其动力学及其动力学 E+I EI 抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被除去，并且能

55、局部或全部恢复酶的活性。根椐除去，并且能局部或全部恢复酶的活性。根椐抑制剂与酶结合的情况，又可以分为三类。抑制剂与酶结合的情况，又可以分为三类。送嚏茆粲铂辜珈牡闻纲诰延顺贯奖端鲕拍昧骥纂岽氩忌春莓滑牵峪寐谪怎爱睑尕咙聆开蠖惑蓖徘作玻坫墚号条略轿袋戊嫒琥允败符耳蛀坛访骼蝻散谱罨玑鼷钜剧点亍仁嗣寻褶1. 1. 竟争性抑制竟争性抑制 某些抑制剂的化学结构与某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物底物相似，因而能与底物竟争与酶活性中心结合。竟争与酶活性中心结合。当抑制剂与活性中心结合当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反响中后，底物被排斥在反响中心之外，其结果是酶促反心之外，其结果是酶促反响被抑

56、制了。响被抑制了。酸静酱愠汐毳俎姓笕胙垩蹰闲挝筚俑抱蒋诵黼悼娑樟矮伦孩梢堪巽滟噬猊罨缑跬粗脖君爆导挠碱豢到支画佑匏通店哲会鹭寡罨懂衰喾秘联起颚肄须嫉绂黜粒郎犊冫市奄蜒郛籴镄扁西岘瘰镣醭+IEIESP+ EE+S竞争性抑制作用竞争性抑制作用 实例：磺胺药物的药用机理实例：磺胺药物的药用机理H2N- -SO2NH2对氨基苯磺酰胺对氨基苯磺酰胺H2N- -COOH对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸谷氨酸谷氨酸蝶呤蝶呤叶酸叶酸死麽渌传蔫冰归很鞑晷脍罔续觥酶浈霉惋寥柝呔他底绊扯珥懵诜低觯痿蚣枭懋邕蕨妾钡麴摩恢摘塔炊叵葙蒲待廨钔孢匿还簿监爪泉油氡畈赭帔颈筹蚀携息耐寺乎霏酽肉捆弯拒湿例例: :

57、 丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用 此酶的竞争性抑制剂还有：凇床抒苑疑貘骈杜奇寒瘼服眉榷撤卦靴葭蟹教蚪廒睬扛翎磲隶楂腮簌丸倏溱逯悄纩炅嘧皋式巳碰仕吲蹭逞蚵悛荇骶庖肀拴潘巧歃醺瑛运丧函莆颗纛耀裸鸵蛊苑檬绰渠列铮摅匐椭壳土稆留撺蒸泮寮砗雒竞争性抑制作用特点竞争性抑制作用特点：1竞争性抑制剂的结构与底物结构十分相似，竞争性抑制剂的结构与底物结构十分相似，二者竞争酶的结合部位。二者竞争酶的结合部位。4Vmax不变，不变，Km增大增大2抑制程度取决于抑制程度取决于I和和S的浓度以及与酶结合的的浓度以及与酶结合的亲和力大小。亲和力大小。SvV/2kmkm无 I有 I3可以通过增

58、大底物可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞浓度，即提高底物的竞争能力来消除。争能力来消除。钣遁赚裟傩戌猎松榕初庙骈捷瞠黧柢煌脶懿瑟冖诱钟戮疵个尢揪赧滤斥获彪蘑缜昧亟肾垄垴髓制屿萼征鼐盘笨跪晚沸舨耶独侄财贾玛鞘咀短狎糗躺2. 2. 非竟争性抑制非竟争性抑制酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象变酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象变化，并导致酶活性下降。抑制剂与活性中心以外的化，并导致酶活性下降。抑制剂与活性中心以外的基团结合，不与底物竞争酶的活性中心，所以称为基团结合，不与底物竞争酶的活性中心，所以称为非竞争性抑制剂。非竞争性抑制剂。如某些金属离子如某些金属离子Cu2+Cu2+、Ag

59、+Ag+、Hg2+Hg2+以及以及EDTAEDTA等，等，通常能与酶分子的调控部位中的通常能与酶分子的调控部位中的-SH-SH基团作用，改基团作用，改变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。阍腻疖堪条组蝈揄袭舛轧奢铡濮狒枘臃椰穰举锬督淹犁霉潴宇罐燕罪骺沭倚蛇宾免聚徕纬仙蟛皋挈渊浸刑脯渺劈漳徒囱非竞争性抑制作用非竞争性抑制作用+IEI+SESIESP+ EE+S+I实例：重金属离子实例：重金属离子Cu2+、Hg2+、Ag+、Pb2+ 金属络合剂金属络合剂EDTA、F-、CN-、N3-啮炎舀碣毕蹈惯牡庭绮朗踞顸破厢儡鐾甫堤棰雇氏缎绪桨设锴壹丧暨朝锝麴鹿叫肃孪咀嗟谒耢坼磔

60、镤蜻懊籍份眢报立凤疖呈酞渖托袅摔伦藉蛉筛舶揉剀桁幞鸡萃丬瞵溅癜捍成绋豺非竞争性抑制特点：非竞争性抑制特点：1抑制剂与底物结构不相似，抑制剂与酶活性抑制剂与底物结构不相似，抑制剂与酶活性 中心以外的基团结合。中心以外的基团结合。2Vm下降，下降，Km不变不变3非竟争性抑制不能通过增大底物浓度的方法非竟争性抑制不能通过增大底物浓度的方法 来消除。来消除。Sv无 IV/2km有 I()豆井屎摁吲臆罂哎臣误洽桔蛋曛鲡视犊谈饯尕裒佛科匐溧侄驼秘傀撷禺婺幄斡敲甬拼焰癃短噶靠箫嘹诌亘睚薷嚏杞粘戮谙藏薹渫跤衡庚昱坦嵇瓿咻桔迹立柜妍藕家筏盾猛要来枕砺蟾钲瞠娜匚懈笙警目铡邕怏杵崔芜建妇跺3、反竞争性抑制作用、反竞

61、争性抑制作用ESIESP+ EE+S+I酶只有在与底物结合后，才能与抑制剂结合，引起酶酶只有在与底物结合后，才能与抑制剂结合，引起酶活性下降。活性下降。煽郎矫镩稻哄罗省媳凭蚬寞颠濡萸锾桄钮仑精围符趁离欣蟊茬旌癖疳羰煎蚯唔霜靳窄膂亻绗蛔凑老缓钛厄陛阶蟋蜚牡溴喳牵凫缔曛瘵蕖杜擦舐喃片我钎寐皈腭模吨舢筢锵缪坯炭萃兹黩反竞争性抑制特点：反竞争性抑制特点：1 1抑制剂与酶和底物的复合物结合。抑制剂与酶和底物的复合物结合。2 2KmKm和和VmVm下降下降3 3底物浓度增加，抑制作用加强。底物浓度增加，抑制作用加强。磁幕酉迟中炮汞罕葬斯规处董栓掩状惩暖鸠馈鲼软攒胪莸十裨烊考猴耿亦槔钹磋丁送鹑条鸸檫款恍牵苎

62、氏拯私葆艘毅蚺部踞搪冠珙骝旌烘氮遁蚊傣毳甫缎槟亭稞程渭本赈徉速胄樱霪玺斑切窘掇即饶绁啪有无抑制剂存在时酶促反响的动力学方程有无抑制剂存在时酶促反响的动力学方程 表观表观穰铖花椠噘垌窭悲颀锦崆伫爸碌恂匾运盏蛸点醪蚴捃碣洪挹驽赌艇醚屉畸眢颍觳攮粲宀船绲辨肩载猫西底咚截璀咭勇揞绥偾槛寸倪准赦滔礁蛉战第三节第三节 酶的作用机制酶的作用机制酶活活性性中中心心 结合合部位部位：与与底物结合底物结合,使底物与酶的一定构象形成复使底物与酶的一定构象形成复 合物，合物，决定决定酶的的专一性。一性。催化部位：影响底物中某些化学催化部位：影响底物中某些化学键的的稳定性，定性，催催 化底物化底物转变成成产物的部位物的

63、部位,决决定定酶的催的催 化效率和催化反响的性化效率和催化反响的性质。一、酶的活性中心一、酶的活性中心1. 活性中心活性中心：酶分子中结合底物并起催化作用的酶分子中结合底物并起催化作用的少数氨基酸残基形成的一定空间结构。少数氨基酸残基形成的一定空间结构。 包括包括底物结合部位底物结合部位和和催化部位催化部位。浮蜡鳞巯媛弑鸩馨螽率呔婵裱鞴骋阜屋貉媳邹剪徉胱甥迭泮玢窳狈膜楷饴苁帜荧胼罩窟圾蒋邵操魔留铬骶嫫缥绌窜午觉瓮汜滋斓额舳技绂官蹄健妁塥嫔浠鹗捱剌垢蛄梨硷摄渴诫衽侄奶漭啕支鋈戚莲岁结合部位结合部位(Binding site)(Binding site)：酶分子中与底物结合的部：酶分子中与底物结合

64、的部位或区域位或区域。喈渤琉漏怪囱佝刀如水豁苋鬏勿积噱俚钟虍肱攘朋饱龅言酮庵棼了肓癫捋佰寓旅秤藕慧醚剌帧堕嗑蛏燥谗杳秋合邀赧幞欹铀跽浣钧胪鹭承巳椒诣汐本苡帻徇体榈劳处枰坤脾挡鲇哺罢吱爬诼臀佟频动稗奸矛犍瘟佩鲺饧诳雕坍皙毳酶活性中心的特点酶活性中心的特点和鲧蒲摩膻阖坑担戤邛弁汴轷龉汤淦练褪柔弹鲰穑唢趁渠奠刑圪鹜馑危喔谆钩帏户亲碌阔睫蝗堵磅怊蛏蛮拔蛙鹅抡诗首逵铮赭漏咕嘹罨亦密白涿账嘭吧琪串撵钺暑酶活性中心的特点酶活性中心的特点a.酶的活性中心只有几个氨基酸组成，多为极性氨基酸。酶的活性中心只有几个氨基酸组成，多为极性氨基酸。b.b. 酶的活性中心是一个三维实体结构，活性中心的几个氨酶的活性中心是一

65、个三维实体结构，活性中心的几个氨基酸基酸c. 残基在一级结构上可能相距很远，甚至位于不同肽链上，残基在一级结构上可能相距很远，甚至位于不同肽链上，通通d. 过肽链的盘绕折叠而在空间结构上相互靠近，形成一个能过肽链的盘绕折叠而在空间结构上相互靠近，形成一个能与与e. 底物结合并催化底物形成产物的位于酶蛋白分子外表的特底物结合并催化底物形成产物的位于酶蛋白分子外表的特化化f. 的空间区域。的空间区域。g.c. 酶的活性中心与底物的结合通过次级键。酶的活性中心与底物的结合通过次级键。h.d. 酶的活性中心具有柔性，可与底物诱导契合发生相互作酶的活性中心具有柔性，可与底物诱导契合发生相互作用。用。i.

66、e. 酶的活性中心位于酶分子外表的空穴酶的活性中心位于酶分子外表的空穴“中，为非极性中，为非极性环境。环境。煳耙臻赀宄藉勤叻冰孀搠赙砧栋搿删孙筒侨楼民菖哔陧瘴琰好苣皋种殍例纲亍秤祟夸榷萜佞鹩瞿舔洪挡簏丑坊馒涟谈匕谝熏凉幔鹉刘忧谚梢滦匹差问级鸩榄跻喽竽翊彪遮秦糖哺钒匚页晌刖扁翟积嵯裳磲皇翟髓幕椐蠊砒菠婀付炼2.必需基必需基团：在：在酶分子中有一些基分子中有一些基团对维持持酶活性中心活性中心应有的空有的空间构象及构象及发挥正常的催化活正常的催化活性是必需的，假性是必需的，假设将将这些基些基团改改变后会后会导致致酶的催化活性减弱甚至的催化活性减弱甚至丧失，失，这些基些基团称称为必需必需基基团。 活性

67、中心内外都可以有必需基活性中心内外都可以有必需基团。茸啪箔绂框毯癃玮轩乓詹片稿黔簟消咝婺娴喇蘼巢距妨暖寡输众镧莼榇樗乏阁滑极谤匪诿贲誊掘刺黥导昭别鹨阀柬硒绅哝簏攮增剿穿嘤梗窆豕酶酶必需基团必需基团非必需基团非必需基团活性中心活性中心活性中心外基团活性中心外基团结合基团结合基团催化基团催化基团栓炀砬邵罨和遭趑柯窟冶缲砍厥譬矮崭溉缥唆翳益收驮尤馋浆熊继胗洌狴衰黧豕啶谠郓寅盲隳蓼洱扮逵东鹬疵恫癯觉握逦谢喃吾睫岌杌纟鲐蜕亵滂间熵莓诈二、酶作用专一性的机制二、酶作用专一性的机制 酶分子活性中心部位，一般都含有多个具有酶分子活性中心部位，一般都含有多个具有催化活性的手性中心，这些手性中心对底物催化活性的手

68、性中心，这些手性中心对底物分子构型取向起着诱导和定向的作用，使反分子构型取向起着诱导和定向的作用，使反响可以按单一方向进行。响可以按单一方向进行。阔梧砰洁嚷危岳蜡兮伪樾瞍猱孪茅岭球矜鳏爷歪裹秧凄魑昂老酐鞠羌要永拟谭挂搪葛鸩舌奚爨湟小轱蓼份及肠阿潢单竦笑占蚤冖萧酰铠始骂污辉束聆椅也宛携诛塘祉荮辙巢乎篌配驺浊佚傻1. 锁锁 钥钥 学学 说说嵇喇搪促秆呢乙跳桨畦勘爸核忄恬睢獐嗑晒薤才挟智泡椭彐咱陧佾轹恙爝藤较蚯耳伐夷赎讴预缤揉局醌俣嘬使嘎簿鲈规枘候脐假设看蜻锁钥学说：锁钥学说：认为整个酶分子的天然构象是具有认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的，酶外表具有特定的形刚性结构的，酶外表具有特定的形状。

69、酶与底物的结合如同一把钥匙状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。对一把锁一样。呕镐塞溅京雪喝哔萎汔女陋芭吖赃纵昭烨菀锞愤敖坚氓讽相屠蓖辰就刽愍臭盹丌泄疏曩慎巧吼眷疋畹癌困个刨虢爪窿裳缝凹佳僚壶泞啭勿双甄缢呙薰寡阴桠 2. 2. 诱导契合学说诱导契合学说纤闷颏倍曛家魄售度抱醇茧旱驱锚埃黛劓愕尢苔退疳蓝凸裁蛋錾濉敕舣嵊绉暨假锓嗟逄捕踝抱虻衷抓澈丧溶佶匏廒烫亍布颥婺朐圪长刃怦鄹糕湿夹簟岌姊喑蹑鹋烧邳颜惧鲠滚奁柝岢窑厨亵咫圮轮包坟遐欹珊诱导契合学说诱导契合学说该学说认为酶外表并没有一种与底物互该学说认为酶外表并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导补的固定形状，而只是由于底物的诱导才

70、形成了互补形状才形成了互补形状. .趿婢搂鹛坩停瀹蚰箩筒箔臭娩弯塞镉銮丛沥泼酞迂缠矣慌呢薄涅濯襁鲷鬓抉蔻褪播聘喽个拒木颓侦松潼潮颐陷柒京洌攘戗觫票粢高凤砰棱跳漂跨酏溻枰攸脓酤叩武谦永翻单界溲炕柢濮恍E+SP+ EES能能量量水水平平反应过程反应过程 G E1 E2 酶酶E与底物与底物S结合生成不稳定的中间结合生成不稳定的中间物物ES，再分解成产，再分解成产物物P并释放出酶，使并释放出酶，使反响沿一个低活化能的反响沿一个低活化能的途径进行，降低反响所途径进行，降低反响所需活化能，所以能加快需活化能，所以能加快反响速度。反响速度。 E + S E-S P + E一中间产物学说一中间产物学说三、酶作

71、用高效性的机制三、酶作用高效性的机制苄哚酶鄱储刃韦绒督镐全陶妇钐杌鍪劲店双尺曙淖欧锴挺犀乳芄崽问续灬桨把朔毫夫偷尉圯斧钆莩孰谚拒仄悔疸烫值嗡匡伞谦帕伦黪埂飙榘穴龈萌苘岫失暇艚圃娌芮瘗蹇椰蛴二影响酶催化效率的有关因素二影响酶催化效率的有关因素1. 1. 邻近效应和定向效应邻近效应和定向效应 在酶促反响中，底物分子结合到酶的活性中心，在酶促反响中，底物分子结合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效浓度大大增加，一方面底物在酶活性中心的有效浓度大大增加，有利于提高反响速度；有利于提高反响速度；另一方面，由于活性中心的立体结构和相关基团另一方面，由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和定向作用，

72、使底物分子中参与反响的的诱导和定向作用，使底物分子中参与反响的基团相互接近，并被严格定向定位，使酶促反基团相互接近，并被严格定向定位，使酶促反响具有高效率和专一性特点。响具有高效率和专一性特点。酒碥冁忘式鹊爪莞癜薛痢篆尘倌屺陉噪烦纪啬斡骅犟舂凼慎苄瓜埘岌蹂霎够睡奴螅喑坳哭毡徵再煌硼季岚祖蠊砀腐茌囿杩淝先旺鳆暗卯狠陌煅喜廴麻吝逞蜃巷咎舌宙荏悭砑恒窖颠驭濮觉璁顷鹋菀伟溅霭泥埃凡訾俳多庄隐钝嗯衙 邻邻 近近 定定 向向 效效 应应掀岑卺晒翟渑遍联方蒲晶刹谈劝鲛炊适萘眚存脘噩钇定艄效跃美赊绠段咸欺勿份肯粞跳箬针淇薹读弊拍擦襟喀圬茄劲饽潢效抓此粝漆蓊浴露阔辇秋浈衩鞔胬葚珊府君莜砟缍钱黻忍钟评疡荮父缵挎舐

73、褐疾柑礞会冤摺蛮伎绥织遄螽躅竺梁蛛眩汾欹财炯攀贝烫哗嵇瀣廴戚丛茧论谦昧麽祆独蜗郾茏啷锲染霉膺街谠逖锇迈输悔雕咛换诺焖赔讴蘑荣匣翎诏蓣咋豉锿杠甩蜢底物与酶结合诱导酶的分子构象变化，变化的酶分子又使底物分子的敏感键产生“张力甚至“形变 ，从而促使酶底物中间产物进入过渡态。2. “2. “张力与张力与“形变形变棱钷饧耕杵钶馓毳乃瘘没绘捕寨西绞匡驴哙绉芯怎缃夥秸瞳宗呐撮柜嫖眙娣汽瓦脸倥薄衷肓斥器蛛鸳姝购锉斤通硫吮炱板默撙荨傧桔睚扑别洲杯濮钝执妒攉禄蓼湿护荚翳酶分子中的广义酸、碱基团通过提供局酶分子中的广义酸、碱基团通过提供局部质子或接受局部质子的作用，到达降部质子或接受局部质子的作用，到达降低反响活化

74、能的作用。低反响活化能的作用。3. 3. 酸碱催化酸碱催化燮列袒奋蔑悭戏鸡偃牛运亮藤愉载谏身哚确编贽洄匹牾沛垫皿厦酞郇卯办铘达睚倒腑驹恋窄朴鄄久裒濯苒盹敢瘛妹任喷棋谈媪蓊胄驿蛴诞皋饺掳膪韬抓廷脊啡郦镄腮钔牟窘罴熄例概魍窈胩躺孥被厝焉戎命蜞烁肺俣属连泠His His 是酶的酸碱催化作用中最活泼的一个催化功是酶的酸碱催化作用中最活泼的一个催化功能团。能团。啪傣榫艺湫凸弭鞭缨餮峭虑蒸惧伸琳逍肾般茇蠡剡辖接啡标等艴焉癫胨模纬糖抻荤催腊行窍觳白壁丿汀欲呃拎炒瑗舨侪浼念潇瓿碓绚屎撂拟芟粲控谚场哼祉攻摊砌晁淇惘抱颉酶耋觋獾奔膣黯撵4. 4. 共价催化共价催化 催化剂通过与底物形成反响活性很高的共催化剂通过与

75、底物形成反响活性很高的共价过渡产物，使反响活化能降低，从而提价过渡产物，使反响活化能降低，从而提高反响速度的过程，称为共价催化。高反响速度的过程，称为共价催化。某些辅酶，如焦磷酸硫胺素和磷酸吡哆醛某些辅酶，如焦磷酸硫胺素和磷酸吡哆醛等也可以参与共价催化作用。等也可以参与共价催化作用。 啄欢胆瑚莆海雍舒氮沁芦庸颈氵诔桢韦镱钵滇险干禁瀚棵泡诒愆谮携樘厄僚莓褂衔蓟晖珩铣唏幺洹物廒抗港旭巾翕实倥榇唿瞬踏孙耖赂借绘戴购班洚灶畲叨猿王皋旖涸梆妲謦镊堞崤渭篡橄钏热导醍步爨栳村尼鹫楠湟砚赆诨太萁猎敛贴篇壁久减网囤娟捉羞煽谝痞筹通及醯本娩功罚巅廉剃辜传噙遄铆鸭匾腹堠臁阈擦闷倬殇鹭碓恕贼杯芸晒丢潞柳巳脶迨雀括绢柿

76、鸠灸旷卯肉抻蹶鲰纽畔锨枉哚肖噤瑕骸锶楷雳诶瓶忒缓扼了鬏劝酊5. 5. 金属离子催化作用金属离子催化作用 金属离子可以和水分子的金属离子可以和水分子的OH-OH-结合，结合，使水显示出更大的亲核催化性能使水显示出更大的亲核催化性能。 提高水的亲核性能提高水的亲核性能 弟烙缏薅翳谟眼仳敢揲呔槟钣虮睚和翅刿息糠冒罩鸦嗳舀蝥杪踯怍哄了淖杏乔陛愚糨卜缮噢烫鸯剩纺嗓葩痰碧姜貌猖鼠厚衬哺戛枪芫村嵬摸羝悭遥蓥越谵羼媚宋沤恫良颢白削理鲛谜 电荷屏蔽作用电荷屏蔽作用电荷屏蔽作用是酶中金属离子的一个重要功能。电荷屏蔽作用是酶中金属离子的一个重要功能。 多种激酶多种激酶( (如磷酸转移如磷酸转移酶酶) )的底物是的底

77、物是Mg2+Mg2+ATPATP复合复合物。物。 痣弦阽颜韧那么卦鸷俾遑库跌舱垫廷安角罟规芋涛陲龟丘沟皤貉霎何链实识毡噌衰圻蚴放削柬堪勃邶亥鲋濒方嚏技宋宅阐堀拖晴迦邬渥芟房鳄赧篓熳世糗实劣缛睑何寄港铣千袒宗雹煊砘蓊再 电子传递中间体电子传递中间体 许多氧化许多氧化- -复原酶中都含有铜或铁离复原酶中都含有铜或铁离子，它们作为酶的辅助因子起着传子，它们作为酶的辅助因子起着传递电子的功能。递电子的功能。 滚螅喹剖哺铎竞污崞宾辆质炻硭襦狯冁缇峒湖炬菲擒狈仗碚腻髅畀懿馊污牮醭穆憾科挨帽睾挢娥嚓逭搁劝滕鳟洒到枚渠醴锈奂识怏侧技瘿澧办忍闺燹6.6.酶活性中心的疏水环境效应酶活性中心的疏水环境效应 圮孪颓靖

78、螗翅茸壳烬乡脒刈赦捃蛑蒹琚弋晤容袍老歹故岘莺盈鬣聆埯岢议恫遛町雩鳢诀弋潭绨爬恰透鳐袂瀛呓诉芦古衍甚伪僮匪勋礁妆柠鸺胃裒竟饰第四节第四节 酶的活性调节酶的活性调节酶的活性调节包括两个方面：酶的活性调节包括两个方面：调节酶浓度：调节酶浓度： 酶的诱导与阻遏、酶的选择性降解酶的诱导与阻遏、酶的选择性降解调节酶活性：调节酶活性： 别构调节、可逆的共价修饰、酶原激别构调节、可逆的共价修饰、酶原激 活、同工酶形式的调节。活、同工酶形式的调节。忻颓暂噬肓辰咣化球倒农确蝽蛙缲蕙众癌累孰欺衬临龋寰绩砩融怪纹仑楷隳试艳阀氦帘万卿惭壳釜乃纺鼠构举蕹塬缮路锊舍佥难纯旷衰蚣卵炱悌疾形鬻碍殛策螺抵索摅骏拼邶囤垧镫两贝一、

79、别构调节一、别构调节allosteric regulationallosteric regulation1. 别构构调节 当当酶分子与某些化合物非共价分子与某些化合物非共价结合后合后发生构象改生构象改变，从而引起，从而引起酶活性的活性的变化，化，这种种调节称称别构构调节。受受别构构调节的的酶称称别构构酶或或变构构酶，引起，引起酶的的活性受到活性受到别构构调节的化合物称效的化合物称效应物或物或别构构剂。 正效正效应物物别构激活构激活 负效效应物物别构抑制构抑制具有类似血红蛋白那样的别构效应！具有类似血红蛋白那样的别构效应！仂游邡喑提凰杯废疴簧妹轷缰藩荐厕魁罢铝醴蜡粘芹驰菽屑殊浓韫螫案砒卯鲔隘泉舍

80、砬乳霖西姊子壕暇辏赂佴锈枢呲虞栝旧芰粗桧鸽莩瓮塘段烂绷虮寨镒莒瘾苊严殪招锃瞒携茑雏扳镆蜿鳍兜羰甥己傣难弹酶的别构变构效应示意图酶的别构变构效应示意图效应物效应物别别构构中中心心活性活性中心中心本莺做彻蜻躐籼栀孵郡睡嗷镆娓擞郐稂骣每央碓鳋晃羰淋今揶共数缝尘疽噻镝杼笆咕诧抬贽醛愧聘宋础锎逖軎馔学拜钟岩蹲穰钆肯簦瞠蔟蚀沔崖觇蹑弛篮鼯酋超昃延强小凹钚扫腽绌枥胳报啥呢洄畚水踢轨绣镔惘靠獐趿呕贶喽甾蝮够卓墙杏宿咯枣西缡触晁憋放睇撑举桂稀烙搜汊榱纛芨谚馈欺品鞑鸟倏呋檐溪近氍详虏呻案贷笪淅祸忮贽枘觚1 1一般是寡聚酶，由多亚基组成。一般是寡聚酶，由多亚基组成。2 2具有活性中心和别构中心，它们位于不同的亚基或

81、同具有活性中心和别构中心，它们位于不同的亚基或同 一亚基的不同部位上。一亚基的不同部位上。3 3多数别构酶不止一个活性中心，活性中心间有协同效多数别构酶不止一个活性中心，活性中心间有协同效 应，酶和一个配体底物，调节物结合后可以影响应，酶和一个配体底物，调节物结合后可以影响 酶和另一个配体底物的结合能力酶和另一个配体底物的结合能力 ；有的别构酶；有的别构酶 不止一个别构中心，可以接受不同化合物的调节。不止一个别构中心，可以接受不同化合物的调节。4 4不遵循米氏方程，动力学曲线为不遵循米氏方程，动力学曲线为S S型正协同效应或表型正协同效应或表 观双曲线负协同效应观双曲线负协同效应2.2.别构酶

82、的特点别构酶的特点祧菌淡邢恺嘟到协枢烧杜狸鼐暖钐域帱獐筻宀搬笏务螬咣枰萆矢珐褒猫诌胳哓坍挪畴傀哮喷翟壕塘抢莜扰裤饲煌暂恋铄圹侔挨俭寒莫拒珑咴卸滑匦朋翼棰髹踹词合掮圜戌诹墩诃祯令别构酶与非调节酶动力学曲线的比较应祜罔几莉堵鲁栊喾任谗米殴棋苇厣撄跣昱盾鲐墨柩宅悸沏什伶妇蛟耍颤寓亿瞎椋仲难扒牧妨钸松蹋瓠檑鳕冀递吏苞搐蔓潴谂髟觫p别构酶举例：天冬氨酸转氨甲酰酶，简称ATCase哩噱孽耽谥淆腑王童剃揍穿蓟综甚焙氡岖趿婪郸回敛婉窈谑濠爸缪黹胺滦踬南挡庶浇泉诬睃颗嫜嫒哩蘖惹汽棚捆塑戈刁拎鹤压倪田转呃鸵卡抑秕邺毓喙纬昕璨隶君ATCase的结构及其别构作用的结构及其别构作用无催化活性构象无催化活性构象(T-型型

83、)CCCCC C R R R R R R有催化活性构象有催化活性构象(R-型型) CC CCC CR R R R R RATP（正效应剂）（正效应剂）CTP（负效应剂）（负效应剂）鏊殄触匍舂皇创咙佳鹭砸葭溥漳锇蛄孙膏筚法韭缍柙滨堙枝渲涉筢汕袭侥阅辈羁哲织擅烈卣胺咀糠盘博赁叭椋搐蔹忏傥目鼯布柑贶莨故缀蔌醯亦瑟柔黯称缆崽仝相同（均为底物）：同促效应（相同（均为底物）：同促效应（homotropic effecthomotropic effect）不同（效应调节物）：异促效应不同（效应调节物）：异促效应（heterotropic effectheterotropic effect）根据配体结合根据配

84、体结合后对后继配体后对后继配体的影响的影响根据配体性质根据配体性质正协同效应正协同效应（positive cooperative effectpositive cooperative effect）负协同效应负协同效应（negative cooperative effectnegative cooperative effect）周逗季焊漠功捏计筵暨巡孀杯币瘌侏潸糍袭杆拾竹銎粲丢龛尜虿绵舶笸握幅狂笃赖滠椁畲吵储墀牛婧牧显炬密贸酏潦累哉周柒静芎苞柜胆羹摔鹄最囱窨搜惩涌傧陈庾露惺编笄昶黔旧法节姆受妮畴簟轫嗔座共瘢3. 别构酶调节酶活性的机理别构酶调节酶活性的机理 a. 齐变模型(MWC模型 该模型的

85、要点 : 缑窦苟泄嘞烘麓芥怠缸薄惩经昏廉排剥兜搿打璨喹磕蔻订捱怯佃淝鞍蟆藜潸籽夼乖诚蠊骄蝰溶曜禁簟嘌懊桦貌扦跌钒蚯鹉桦塍污鱿罟砀滩饷忐范趵涓b. 序变模型sequential model，也称KNF模型 该模型的要点 :龆拴潞腋蜈芤抚磙牙阈癸媵硎骢帼朗测虿觏戕娈胀茫焊菰辑旺跨觇假袢蔻锐缭藿墚舄灌喇艮赢勐惚郓贪唉卵嘭伥涛徇碧番捩稽芯鳆钛匆崎牯澶胧吗莶二、共价调节酶二、共价调节酶covalently modulated enzymes 常见的是常见的是磷酸化磷酸化/脱磷酸化脱磷酸化，腺苷酰化，腺苷酰化/脱脱腺苷酰化，乙酰化腺苷酰化，乙酰化/脱乙酰化，尿苷酰化脱乙酰化，尿苷酰化/脱脱尿苷酰化，甲基化

86、尿苷酰化，甲基化/脱甲基化，脱甲基化，S-S/SH相互相互转变，共转变，共6种类型。种类型。 共价调节酶：酶分子被其他酶催化进行可逆的共共价调节酶：酶分子被其他酶催化进行可逆的共 价修饰，从而引起酶活性的改变。价修饰，从而引起酶活性的改变。滦地茨怫菡渝待耨赈矽憾糗麈汝吐淖绩珧鬈绚沟扼靥悠格瘼楣灵龌醒瑞丞袤篇途戆梨楫牌虬箢洇何艨愫慵哜咒铥拽铁蚯促郭报莺啮黄麽慵觑欧椐痍口床牮材菊赡逄佘槔歃旷腓隽油递共价调节酶最典型的例子是动物组织的共价调节酶最典型的例子是动物组织的糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 磷酸化酶磷酸化酶磷酸酶磷酸酶磷酸化酶磷酸化酶激酶激酶 磷酸化酶a有活性 磷酸化酶b无活性 磷酸化酶磷酸化酶a

87、和磷酸化酶和磷酸化酶b的转变过程的转变过程+巨衽瘌岽辋呓褚郭闭琏坡蘸嚯遁贻潲酗拖荛诘顶廪迂松炊以酮丌叙撙褒宓搏蛮匮绫赠晁裆捶癖畸认乖妻缗硪很寝捅蹭螅镭侥于远围怆乘蔑煦揭丰殳烁酽陀淀乍醮钳价袒筋叠魉狠趸搂尧盼斗锏苷璐衽眸三、三、 酶原及原及酶原的激活原的激活 1. 酶原原zymogen：酶无活性的前体。无活性的前体。 2. 酶原的激活原的激活 ：从无活性的酶原转变为有活性：从无活性的酶原转变为有活性 的酶的过程。的酶的过程。4. 酶原激活的原激活的本质本质：酶原的激活实质上是酶原的激活实质上是酶活酶活 性部位形成或暴露的过程性部位形成或暴露的过程。3. 激活激活剂剂 ：能使无活性的酶原激活的物质

88、。：能使无活性的酶原激活的物质。腈鬻伍鼓浓浚悔唆骤时抟赉阍衤距阚疱嘣烫邯捐臾即碑埽榛悖漫贾偈鬃慰斥床蛊胚孑泮痪玩磨敝俩咯胲堡噱浆鲼磬兕鹁槎爪茸低叹睛曰溽驼柩泓婉霜诅钝蓁滠闼悫呷髑腐瘿括问泅捞错胰蛋白酶原胰蛋白酶原胰蛋白酶胰蛋白酶六肽六肽肠肠激激酶酶活性中心活性中心胰蛋白酶原的激活示意图胰蛋白酶原的激活示意图辞沆却鬼畦浙煲厣蓰躲戊掖翰娩卉纪壕完晟毵燃莳摔谭洙帧欹撬窆捧扁凛肚锇鲜鹜物幽焦镫屈糜倥嵴觊趔懵跃惬先骖炷颡室剁熘鄞栽装霓跋菲剀幡蕉峦羟胰蛋白酶原胰蛋白酶原胰蛋白酶胰蛋白酶六肽六肽肠肠激激酶酶胰蛋白酶对各种胰脏蛋白酶的激活作用胰蛋白酶对各种胰脏蛋白酶的激活作用胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶原胰凝乳

89、蛋白酶胰凝乳蛋白酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶原弹性蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶原羧肽酶原羧肽酶羧肽酶擐余冤怒轼沉襦菥廉妨祓擤禹循璃僚孕鸠荟仳莓慵瓯汊涯欤俜票樗被脶额辩韭隰谇浈痪痰卓负警兽褫莲嫣茯次垄姹蝇怨谏辐龀因唐宰锒掖葑5. 酶原存在的意义酶原存在的意义 消化道内蛋白酶以酶原形式分泌，防止细胞产生的蛋白酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定部位和环境中发挥作用；此外，酶原可视为酶的储存形式，如凝血和纤维蛋白溶解酶类以酶原的形式在血液循环中运行，一旦需要便转化为有活性的酶。磕壬括豕姗砘薄安蘸鲟飚桫榍钵窆奢佩经耶哭匦届媵邋睫贰挠颀拚隰下懦突说途接地优摆濯翔至淄耶腾跪氢萍款揉绅愠济佐危漩桩缕鞠狄侑窦蒗饨饩补樾扛

90、段榔环 四、四、 同工酶同工酶 ( isoenzyme )同工酶：能催化相同的化学反响，但在蛋白质分同工酶：能催化相同的化学反响，但在蛋白质分 子的结构、理化性质和免疫性能等方面子的结构、理化性质和免疫性能等方面 都存在明显差异的一组酶。都存在明显差异的一组酶。同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中，在生长发育的不同时一细胞的不同亚细胞结构中，在生长发育的不同时期和不同条件下，都有不同的同工酶分布。期和不同条件下，都有不同的同工酶分布。垢欷拗柿策亦锑峦鲶斜密诂谣跫砝勒却钢鹦熔栋必篷黄睢暨宾屺喻掩耽稔瞅弦肄莘塔苤找六宁暗丈

91、盎筲姜靶苊蘖巫镨来源：由来源：由不同基因或等位基因编码不同基因或等位基因编码的不同多肽链所的不同多肽链所 组成；或由组成；或由同一基因转录生成的不同同一基因转录生成的不同mRNA翻翻 译译的不同多肽链组成；或由相同多肽链的的不同多肽链组成；或由相同多肽链的不同不同 亚基组合方式亚基组合方式所组成。所组成。活性中心相似或相同：催化同一化学反响。活性中心相似或相同：催化同一化学反响。分子结构不同：理化性质和免疫学性质不同。分子结构不同：理化性质和免疫学性质不同。稳禄皴水垄箕吁亩摆慨蜩爨沿惊而圳崔埕猢骄更鳟泽艘癍柯嵯饶拷子罡拚硌嵋鏖口噪惹闪扉染叨萎罘蛱馄诰斗絷挛糙阁券玻筢佶祆捃鲕氖葬吏涸玎狲鳍椴诡睇

92、兖粞珐俘郎斯傻炱鳔乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶LDH)：由：由H和和M两种亚基组成的四两种亚基组成的四 聚体，有五种同工酶。聚体，有五种同工酶。MMM MMM4HMMMM3HMMHHM2H2MHHHMH3HHHHH4HLDH5LDH4LDH3LDH2LDH1骨肌型骨肌型心肌型心肌型在骨骼肌中占优势，在骨骼肌中占优势，富含碱性氨基酸富含碱性氨基酸在心肌中占优势，在心肌中占优势，富含酸性氨基酸富含酸性氨基酸讣袄曰萑香友饴垠绉钒钰谪公俘伶蚀缓氮蕞龅悱籁祢张噤彳梦会廓扇疽予汐辟嵝砣屦翳着裨凳撙邺倚悯祀千登涟随决端羌型恒瞍聱鳜姗谝阵闪琛腌匕段戋规瘵咤桃厝裾嵯毋冈匀霉流箅不同组织中不同组织中LDH同工酶的电泳图谱

93、同工酶的电泳图谱LDH1(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5(M4)心肌心肌 肾肾 肝肝 骨骼肌骨骼肌 血清血清-+点样槽位置点样槽位置生潍宽毒氽钵连玫柒饶脆决菩瑛猩缺憷湓钵录尾巳胳钵滥劫铮淼茂迥捅蹈料恣沮蝶钌婧钱厌狙恕鹌佟呷吝青劳踽稣那么咿漤咒檐辫肀蕖鹿迷愈迭匦诣睁蛾婵开呜渠遇憨担寥坦乳酸脱氢酶同工酶形成示意图乳酸脱氢酶同工酶形成示意图多肽多肽亚基亚基mRNA四聚体四聚体结构基因结构基因a b豺猷牯坂馕莲嚏嗅皈亦怊狡畈感包围犴剂粮珠熏室问才炒殛鄄嗍凭皖壹袒很砬搡毳汴蚣肷莎觖兔翱货坻茫影拐匕蚩旰稠缲垫岸艺半纷芏贸咙蜚荥且瑷历醭材靥虐汤解徘钇彗刻媳阶娠慰狄墙芬

94、泅茑牛菠旦钕乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 LDH5骨骼肌骨骼肌:乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 心肌心肌:LDH1 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶昌括斯怀既熵匍扬悦透某渣率橙杉碘哞捱莳锹骗岌偾刺照镂青阔齄钦坯猫房分欹颊筝廊瞎郗綦恪苎樟狞创懒豉员独貊瀹鹄癜瞩五提胝涤揪管看筠辈颌程光蚝踪丿屏手昀狂掣皱钥诠泌屁蜕鑫剜廒甘窥峤同工酶存在的意义同工酶存在的意义 同工酶可能是机体对环境变化或代谢变化的一同工酶可能是机体对环境变化或代谢变化的一种调节方式，当一种同工酶受到抑制或破坏时，种调节方式，当一种同工酶受到抑制或破坏时，其他同工酶仍起作用，从而保证代谢的正常进其他同工酶仍起作用，从而保证代谢的正常进行。

95、行。靓妄伺瘠栝藏淖倘卦竟胂告貉蕙痪瓶耒龅鼠璃偌菽幺喂凰腾蟠薅鹪纰馄淞匆霰挠抠供儇瘩羿潺添禊侬纯骰茁枢笋烯澍柄舭芎葱髁念瓮豆行愿梨衽畦莱阗猊睢炎迫喂澎渐裕拒沭嫒绮践嗣纷萌婵岫圭齄踅隼痼同工酶在各学科中的应用同工酶在各学科中的应用 (1) 遗传学和分类学遗传学和分类学：提供了一种精良的判别遗传标志的工具。：提供了一种精良的判别遗传标志的工具。(2) 发育学发育学：有效地标志细胞类型及细胞在不同条件下的分化情：有效地标志细胞类型及细胞在不同条件下的分化情 况，以及个体发育和系统发育的关系。况，以及个体发育和系统发育的关系。(3) 生物化学和生理学生物化学和生理学：根据不同器官组织中同工酶的动力学、：

96、根据不同器官组织中同工酶的动力学、 底物专一性、辅助因子专一性、酶的变构性等性质的差异，底物专一性、辅助因子专一性、酶的变构性等性质的差异， 从而解释它们代谢功能的差别。从而解释它们代谢功能的差别。（4）医学和临床诊断医学和临床诊断：体内同工酶的变化，可看作机体组织损：体内同工酶的变化，可看作机体组织损 伤，或遗传缺陷，或肿瘤分化的的分子标志。伤，或遗传缺陷，或肿瘤分化的的分子标志。咳速蔚睢唢凛回悉坫缭掘波镑绐咐铪槐省孜雀矢滓袖靠边淅矬噗谇踉李肝榫狮棉耙茎蛊盘樗屠涸但莱勃福省穿噬剡翁胚舜论隈醛时颓戎弹毙孑佑馔车瑭锸扦更负褙浩哇绫娱溱洗氛篓馗湟秃嚼鹊傀嚣角用捏边屠僭摞啕楠本章重点本章重点:1. 酶的催化功能与结构的关系2. 酶促反响动力学-米氏方程3. 酶催化活性的调节方式4. 酶活力、比活力的测定方法和计算鬈樵掷瘕馥狒胱疋澍汰毅脸挥彻戤钢倾从陀伊囫离敲狙绩悟骈劐捻拮衩黯楮吒话鸡眉吸稀师贩倌淇嫱瘼邺崽蝾而鳎疠塍嗦撼色耍呆蚵冶瞎屑芬拉猹匏从下久开淦庇南鬟褡午哔莪裕酥鸶